Исследование Industrial Metaverse Study 2023, проведенное Deloitte и Manufacturing Leadership Council (MLC), показывает, что у производителей есть возможность опереться на достижения в области умных фабрик, чтобы совершить скачок в промышленную метавселенную.
Статья
Время чтения: 18 мин
Исследовательский центр Deloitte в сфере энергетики и промышленности
Исполнительное резюме
В мае 2023 года компании Deloitte и Manufacturing Leadership Council (MLC) начали исследование, чтобы лучше понять промышленную метавселенную и сферы ее применения в производстве. Исследование выявило пять основных выводов (рисунок 1).
В данном документе подробно рассматривается то, как производители в целом используют свои инициативы в области промышленной метавселенной для создания ценности в экосистемах кадров, цепочек поставок, клиентов и производства; исследуются инвестиционные планы компаний; представлены различные стратегии и обсуждаются возможные дальнейшие шаги.
Что такое промышленная метавселенная и почему для нее наступило подходящее время?
Хотя промышленная метавселенная кому-то может показаться научной фантастикой, результаты опроса в рамках этого исследования показывают, что другие рассматривают ее как потенциально преобразующий, но при этом продуманный следующий шаг в своем цифровом развитии.
Промышленная метавселенная — это слияние отдельных технологий, которые при совместном использовании могут создать иммерсивную трехмерную виртуальную или виртуально-физическую промышленную среду. По мере развития технологий промышленная метавселенная, вероятно, позволит получить доступ к этим иммерсивным 3D-средам с любого подключенного к интернету устройства, включая устройства виртуальной (VR) и дополненной (AR) реальности, а также смартфоны, планшеты, ноутбуки и оборудование из любой точки мира.
Производственная отрасль выглядит хорошо подготовленной к внедрению промышленной метавселенной. Учитывая постоянное внимание к цифровой трансформации и движение к умной фабрике, большинство опрошенных компаний сделали значительные инвестиции и уже используют базовые технологии, на которых строится промышленная метавселенная. Компании, как правило, либо внедряют такие технологии, как аналитика данных, облачные вычисления, искусственный интеллект (ИИ), 5G и интернет вещей, в рамках нескольких проектов и процессов, либо в настоящее время экспериментируют с разовыми проектами (рисунок 2). То же самое относится к цифровым двойникам, 3D-моделированию и 3D-сканированию, которые могут служить строительными блоками для иммерсивных 3D-сред промышленной метавселенной.
Об исследовании Industrial Metaverse Study 2023 от Deloitte и MLC
По заказу Deloitte и MLC независимая исследовательская компания провела онлайн-опрос более 350 высших руководителей американской обрабатывающей промышленности в мае 2023 года. Результаты опроса были дополнены серией интервью с технологическими лидерами отрасли, проведенными в июне 2023 года.
Анализ данных нашего анонимного опроса выявляет группу компаний, которую мы называем «лидерами» (pacesetters), чьи ответы стабильно показывают уровень внедрения технологий метавселенной выше среднего или значительно выше среднего по сравнению с конкурентами. Эта группа составляет примерно 35% от общей выборки.
Об организации MLC
Основанная в 2008 году и являющаяся ныне подразделением Национальной ассоциации производителей (National Association of Manufacturers), организация Manufacturing Leadership Council (MLC) ставит своей целью помочь производственным компаниям перейти на цифровую модель производства, уделяя особое внимание технологическому, организационному и лидерскому аспектам перемен. Объединяя более 2500 топ-менеджеров из многих ведущих мировых производственных компаний, MLC фокусируется на пересечении передовых цифровых технологий и бизнеса, выявляя возможности для роста и совершенствования в сфере операций, организации и руководства производственных предприятий на их пути к Индустрии 4.0.
Показать больше
Хотя текущий уровень внедрения периферийных вычислений (edge computing), носимых устройств, расширенной и смешанной реальности, а также технологий блокчейн относительно низок, их интеграция, вероятно, будет иметь важное значение по мере расширения применения промышленной метавселенной как внутри заводов, так и за их пределами.
Исследование показывает, что у большинства производителей не только создана прочная технологическая база, но и многие респонденты уже сегодня объединяют и используют эти технологии для реализации сценариев применения промышленной метавселенной и создания ценности.
Опираясь на динамику развития умных фабрик
Благодаря цифровой трансформации решения для умных фабрик в целом позволили компаниям собирать важные данные о своих процессах, продуктах, активах и операторах, проводить расширенный анализ для получения ценных инсайтов, а затем дополнять человеческий интеллект машинным для достижения значительных и устойчивых улучшений. Эти достижения привели к повышению эффективности активов, улучшению качества продукции, снижению затрат, а также повышению безопасности и экологичности.
В предыдущем исследовании Deloitte, посвященном тому, как производители могут извлекать выгоду из технологий умных фабрик, были выделены четыре основные экосистемы: производство (контроль качества, аналитика производственных активов, разработка продукции и т.д.), цепочка поставок (картирование сетей поставок, цифровые склады, диспетчерские центры и т.д.), работа с клиентами (послепродажное обслуживание, виртуальное взаимодействие с продуктами и т.д.) и кадры (подбор персонала, обучение и т.д.). В рамках производственной экосистемы был представлен набор из восьми ключевых сценариев, метко названных «Великолепной восьмеркой» (Great 8), как наиболее распространенных вариантов использования технологий умных фабрик, которые внедряют производители.
Благодаря широте возможностей промышленной метавселенной — подключению к богатым данными иммерсивным 3D-средам из любого места, где есть широкополосный доступ в интернет, — ее потенциальная ценность выходит далеко за рамки только производственной экосистемы и сценариев «Великолепной восьмерки». Данное исследование показывает, что производители в целом развивают успех умных фабрик и внедряют сценарии промышленной метавселенной во всех четырех экосистемах.
Показать больше
Производители активно стремятся к внедрению промышленной метавселенной
Почти все (92%) опрошенные руководители заявили, что их компания экспериментирует с внедрением по крайней мере одного сценария использования метавселенной или уже реализует его, и в среднем в настоящее время они осуществляют более шести таких проектов. Опираясь на усилия по созданию умных фабрик и используя уже имеющиеся базовые технологии, производственная экосистема стала лидером по внедрению сценариев использования: более трети респондентов уже интегрируют технологии метавселенной в этой сфере, за ней следуют экосистемы клиентов, цепочек поставок и персонала (рисунок 3).
Затем респонденты поделились основными вариантами использования (см. рисунок на боковой панели под названием «Определение вариантов использования»), которые они внедряют с помощью технологий метавселенной. Учитывая их значительный акцент на производственной экосистеме, имитация процессов и мониторинг в реальном времени/цифровые двойники стали двумя наиболее распространенными вариантами использования в целом; остальные варианты использования, ориентированные на производство, также были широко распространены (рисунок 4). Иммерсивное обучение заняло третье место, за ним следуют управление цепочками поставок и иммерсивный клиентский опыт, что демонстрирует здоровое распределение вариантов использования в экосистемах талантов, цепочек поставок и клиентов.
Показать больше
Опрошенных руководителей попросили указать основное преимущество, полученное от внедрения каждого варианта использования (рисунок 6). Снижение затрат было определено как ключевое преимущество для всех вариантов использования. Для виртуального подбора персонала и адаптации, виртуальных экскурсий по заводам и иммерсивного обучения лучшим выбором стало повышение привлекательности и удержания сотрудников. Операционные преимущества, такие как более высокая пропускная способность или эффективность цепочки поставок, были наиболее распространены для имитации процессов, имитации заводов и управления цепочками поставок, в то время как респонденты назвали увеличение дохода наиболее распространенным преимуществом для вариантов использования, ориентированных на клиентов, таких как виртуальные послепродажные услуги.
Варианты использования в действии
Хотя в этом отчете подчеркивается, что производители уже внедрили ряд вариантов использования промышленной метавселенной, анализ позволил копнуть глубже и изучить, как эти варианты использования выглядят на практике. На рисунке 7 описаны примеры инициатив в области промышленной метавселенной, которые компании реализовали для нескольких вариантов использования, исследованных в рамках данного исследования, наряду с полученными преимуществами.
На основе результатов исследования также были определены шесть перспективных примеров использования промышленной метавселенной. Эти примеры проиллюстрированы в контексте того, как гипотетический производитель тяжелого оборудования, Jakruv Heavy Equipment Inc. (Jakruv), использует их для решения общих проблем, с которыми сталкивается компания.
Варианты использования и примеры, о которых сообщили компании, по-видимому, демонстрируют, что производители уже сегодня получают выгоду от внедрения инициатив в области промышленной метавселенной. В следующем разделе рассматривается, как лидеры промышленной метавселенной создают ценность.
Лидеры метавселенной, похоже, прокладывают путь
Тридцать процентов опрошенных были определены как «лидеры» — компании, которые, по-видимому, берут на себя инициативу во внедрении метавселенной. Что их отличает? Как они инвестируют в свои инициативы в метавселенной? И какие стратегии и подходы они использовали, чтобы добиться успеха во внедрении?
Лидеры, по-видимому, обладают инновационным мышлением, более высокой цифровой зрелостью и стремятся инвестировать
Когда дело доходит до бизнес-инноваций, связанных с технологиями, лидеры обычно идентифицируют себя как первопроходцы, которые «первыми внедряют инновации», и они часто обладают более высоким уровнем цифровой зрелости по сравнению со своими конкурентами. Они, по-видимому, понимают, что трансформационные изменения вокруг промышленной метавселенной не произойдут в одночасье, и они, как правило, сосредоточены на выявлении, внедрении и расширении вариантов использования метавселенной с наилучшим потенциалом для получения высокой окупаемости инвестиций (ROI). В среднем лидеры, скорее всего, инвестируют в общей сложности в восемь или более вариантов использования, что заметно выше по сравнению с другими, и направляют более крупные инвестиции в свои инициативы в метавселенной (рисунок 8).
Лидеры, как правило, используют разнообразное сообщество заинтересованных сторон по всей организации
Лидеры, по-видимому, понимают, что внутреннее сотрудничество с заинтересованными сторонами в различных функциональных областях важно для успеха инициатив в метавселенной. Для успешного внедрения требуются обширные знания из нескольких областей, включая производство/операции, информационные технологии, руководство и инженерию. Внутреннее сотрудничество также, как правило, важно для интеграции и стандартизации передовых практик и создания всеобъемлющих правил и процедур управления. Лидеры, как правило, привлекают множество руководителей по всей организации с разнообразными навыками и взглядами.
Как объяснил один руководитель, цифровые инициативы являются всеобъемлющими, и они требуют участия почти каждого отдела в организации. Другой руководитель заявил, что продвижение инициатив в метавселенной затрагивает как функциональные, так и технологические домены компании, и для достижения такого сотрудничества их компания создала центр передового опыта, чтобы возглавить производство в ходе цифровой революции.
Лидеры часто формируют внешние альянсы и партнерства
Лидеры, как правило, признают, что знания, опыт и адаптивное обучение, необходимые для реализации инициатив в области промышленной метавселенной, обычно требуют от них привлечения нескольких внешних партнеров. Исследование подчеркивает, что лидеры используют экосистемный подход для своих инициатив в метавселенной больше, чем другие компании, и тактически подходят к определению своих ключевых партнеров (рисунок 9).
Несколько опрошенных руководителей заявили, что их компании активно ищут внешние партнерства с поставщиками программного обеспечения, системными интеграторами и даже с клиентами. Экосистемный подход также может позволить организациям реагировать на меняющиеся потребности и возможности в цифровой среде и изучать передовые методы для снижения рисков и проблем, которые могут возникнуть.
Лидеры устанавливают соответствующее руководство
Лидеры, по-видимому, привлекают руководителей по всей организации к своим инициативам в области промышленной метавселенной. Наличие разнообразного круга лидеров за столом переговоров может помочь способствовать раннему принятию и всестороннему принятию решений. Кроме того, наличие технологического лидера, который будет поддерживать и возглавлять инициативы в метавселенной, может помочь установить ответственность и, вероятно, обеспечит знания и фокус, необходимые для исследования новых приложений, доведения проектов до завершения и ускорения темпов внедрения.
Один руководитель объяснил, что они назначили лидера в подчинении у директора по информационным технологиям, чтобы возглавить все технические аспекты цифровой трансформации, связанные с производством. Этот лидер работает в партнерстве с другими функциями, чтобы определить направление, необходимое бизнесу, но в конечном итоге несет ответственность за определение технологий и создание технической базы и партнерских отношений для внедрения решений.
Лидеры часто принимают промышленную метавселенную через организационные изменения
Лидеры сообщили, что они с большей вероятностью пойдут на организационные изменения для дальнейшего внедрения промышленной метавселенной по сравнению с другими (рисунок 10). Более половины респондентов-лидеров сообщили о создании дорожной карты для внедрения инициатив в метавселенной и активно нанимают таланты с необходимыми цифровыми навыками и знаниями. Короче говоря, лидеры, по-видимому, понимают, что важно измениться, чтобы позиционировать организацию для прорывной трансформации. Это может быть ключевой причиной их более быстрой кривой внедрения и реализации ценности.
Преодоление проблем и управление рисками
Хотя многие производители уже добились успехов в реализации инициатив, связанных с промышленной метавселенной, они все еще могут ощущать наличие проблем и рисков, которые необходимо преодолеть для перехода к полноценному внедрению этой технологии.
Стоимость, кадры и интероперабельность рассматриваются как ключевые проблемы
Как это обычно бывает с капитальными вложениями, стоимость и окупаемость инвестиций (ROI) являются основными факторами при внедрении промышленной метавселенной. Пятьдесят один процент опрошенных респондентов назвали стоимость внедрения ключевым фактором, препятствующим принятию технологий, обеспечивающих работу метавселенной (рисунок 11). Один из руководителей отметил, что их компании приходится доказывать ценность и уделять пристальное внимание базовым затратам для оценки улучшений.
Второй по распространенности проблемой был назван недостаток сотрудников с необходимыми навыками и знаниями. В этом отношении промышленная метавселенная ничем не отличается от других цифровых инвестиций. Один из руководителей подчеркнул эту проблему: если технология внедрена, где компании найти рабочую силу с нужными навыками для ее эффективного использования?
Интеграция между существующими технологиями и системами была выбрана в качестве третьей по значимости проблемы. Для создания иммерсивных и совместных виртуальных и виртуально-физических сред промышленной метавселенной люди, процессы, данные и системы должны работать сообща, устанавливая эффективные связи в производственной среде. Подготовка и преобразование данных в рамках сложных рабочих процессов часто являются ключевой проблемой интеграции. Один из руководителей заявил, что у его компании уже есть проблемы с интеграцией существующих систем на нескольких заводах. Ожидается, что инициативы в области промышленной метавселенной только увеличат спрос на объединение как схожих, так и разрозненных технологий, а также повысят сложность этого процесса.
Лидеры рынка доказали, что технологическая изощренность и цифровая зрелость могут стать фундаментом для повышения способности и уверенности производителей в реализации инициатив промышленной метавселенной. Опрошенные компании в целом понимают, что им следует продолжать инвестировать в аппаратное обеспечение, программное обеспечение и цифровую инфраструктуру для создания виртуальных сред, поддерживающих большое количество пользователей по мере перехода к промышленной метавселенной.
Кибербезопасность и защита данных — важные риски, требующие управления
Киберугрозы повсеместны и могут иметь катастрофические последствия для компании, если их должным образом не нейтрализовать. Внедрение промышленной метавселенной, вероятно, создаст новые проблемы, поскольку ее уникальная сила заключается в предоставлении проприетарных 3D-данных о деталях, продуктах, объектах и т. д. широкому кругу внутренних пользователей, клиентов и поставщиков. Это достигается за счет предоставления пользователям доступа к данным через множество интерактивных технологий в интернете, таких как устройства AR/VR, планшеты и телефоны.
Один из руководителей упомянул, что, поскольку метавселенная потребует значительного управления данными, защита данных, конфиденциальность и безопасность вызывают беспокойство. Фактически, более 70% респондентов согласны с тем, что кибербезопасность является одним из самых больших рисков, связанных с внедрением технологий метавселенной (рисунок 12). Замыкают четверку лидеров опасения респондентов по поводу защиты данных и интеллектуальной собственности (ИС), бренда и личной информации, которые могут быть скомпрометированы в результате кибератаки.
Цифровизация потребовала от производителей стимулировать сотрудничество между информационными технологиями (IT) и операционными технологиями (OT) для создания эффективного подхода к кибербезопасности. Компаниям следует развивать возможности по выявлению и устранению рисков в среде информационных технологий (IT), операционных технологий (OT) и технологий взаимодействия (ET). Один из руководителей объяснил, что его компания работает над созданием стандартов и возможностей обеспечения безопасности OT для эффективной проверки оборудования в соответствии с IT-политиками компании, чтобы операционные и инженерные группы могли быстрее тестировать и внедрять новое оборудование. Это включает в себя ET, особенно учитывая, что они, как правило, недороги (<5000 долларов США) и не требуют такого же уровня приоритетности проверки со стороны IT, как, скажем, многомиллионный пакет программного обеспечения.
Хотя риск кибербезопасности может возрасти с появлением промышленной метавселенной, исследование показывает, что производители в целом считают, что приносимая ею ценность перевешивает риск, особенно при наличии правильных стратегий смягчения последствий (см. врезку «Подходы к кибербезопасности для промышленной метавселенной»).
Подходы к кибербезопасности для промышленной метавселенной
- Инвестируйте в кибербезопасность для каждой инициативы метавселенной по мере ее внедрения, применяя тот же уровень стратегических усилий, что и для самой инициативы метавселенной. Избегайте внедрения подходов к кибербезопасности по остаточному принципу.
- Используйте подход IT–OT–ET для разработки стандартов и передовых практик для совместного внедрения кибербезопасности и метавселенной.
- Работайте с внешними партнерами по инициативам внедрения метавселенной, чтобы перенять передовой опыт в области кибербезопасности из их предыдущих проектов.
- Проактивно выявляйте и устраняйте уязвимости в компонентах IT–OT–ET, учитывая рост уязвимостей к программам-вымогателям в производстве. Старайтесь избегать единых точек отказа, сегментируя среду метавселенной на более мелкие части или уровни.
- Рассмотрите подход к управлению идентификацией и доступом, который включает многофакторную аутентификацию во всех внутренних и внешних сетях.
- Работайте с поставщиками, клиентами и другими партнерами над разработкой стандартизированных политик безопасности и стратегий управления рисками для общих данных. Разработайте многоуровневый подход с послойным доступом, чтобы минимизировать раскрытие конфиденциальных данных и интеллектуальной собственности и укрепить устойчивость.
- Разработайте структуру классификации и контроля данных, которая поддерживает более широкий доступ и обмен информацией, но также включает специфические для местоположения и страны меры безопасности для конфиденциальных данных.
Показать больше
Промышленная метавселенная, вероятно, позволит обмениваться большим объемом проприетарной, конфиденциальной и чувствительной информации между широким кругом внутренних и внешних участников. Глобальное присутствие, обширная база клиентов и поставщиков, а также мультимодальные коммуникационные технологии могут открыть новые пути для кражи и потери данных и интеллектуальной собственности, помимо просто кибератак. Контракты, соглашения об интеллектуальной собственности и лицензии могут играть важную роль в управлении данными при внешнем сотрудничестве. Производители также могут рассмотреть несколько базовых стратегий для защиты своих данных в инициативах промышленной метавселенной и максимизации окупаемости инвестиций (см. врезку «Защита данных и интеллектуальной собственности»).
Защита данных и интеллектуальной собственности
- Обеспечьте надлежащую защиту интеллектуальной собственности путем регистрации патентов, товарных знаков, авторских прав, коммерческой тайны и т. д. в соответствующих органах и убедитесь, что эта защита поддерживается в юрисдикциях партнеров.
- Проведите комплексное исследование для выявления угроз конфиденциальным/регулируемым данным и интеллектуальной собственности.
- Внедрите каскадные политики конфиденциальности, безопасности и неразглашения, чтобы помочь защититься от кражи интеллектуальной собственности или других данных, а также от несанкционированного доступа.
- Создайте набор стандартов, политик, средств контроля и культуру безопасности внутри организации, чтобы сотрудники осознали ценность защиты данных и интеллектуальной собственности и были готовы выявлять и сообщать о нарушениях.
- Управляйте соблюдением требований законодательства о локализации данных, чтобы продолжать хранить конфиденциальные и секретные данные в пределах требуемых географических юрисдикций и стран.
- Определите и внедрите инструменты и технологии для дополнительной защиты и/или маскировки конфиденциальной информации в промышленной метавселенной.
Показать больше
Смена парадигмы, способная преобразовать производство в ближайшем будущем
Большинство опрошенных руководителей производственных предприятий с оптимизмом смотрят на потенциал промышленной метавселенной в ближайшей перспективе. Почти две трети респондентов указали, что в течение следующих пяти лет она фундаментально изменит то, как организации ведут бизнес, взаимодействуют, сотрудничают или получают виртуальный опыт с добавленной стоимостью (рисунок 13). Сторонники промышленной метавселенной более позитивно оценивают то, как она может улучшить результаты внутри компании, при работе с клиентами, в производстве, а также при взаимодействии с поставщиками и партнерами.
Более 70% всех опрошенных руководителей считают, что в ближайшие пять лет промышленная метавселенная получит высокий уровень внедрения в производственной отрасли. Почти 80% уверены, что метавселенная трансформирует НИОКР, проектирование и инновации, а также позволит реализовать новые продуктовые стратегии.
Опрошенные руководители в целом согласились с тем, что промышленная метавселенная предлагает новые способы решения множества насущных проблем, с которыми они сталкиваются в ближайшем будущем, таких как привлечение и удержание лучших талантов, а также обеспечение прозрачности и устойчивости цепочек поставок (рисунок 14). Они склонны рассматривать промышленную метавселенную как путь к реализации будущей ценности за счет повышения темпов внедрения новых продуктов и создания нового клиентского опыта и сервисов. Респонденты также ожидают широкого положительного влияния на бизнес в целом и уверены, что промышленная метавселенная улучшит ключевые бизнес-показатели, такие как конкурентоспособность, доля рынка, выручка, затраты и другие.
Респондентов попросили оценить конкретные преимущества, которые, по их мнению, можно извлечь из инициатив в области метавселенной в течение следующих одного-трех лет. В среднем руководители ожидают увеличения на 12% и более по нескольким ключевым показателям эффективности, включая качество, пропускную способность и производительность труда (рисунок 15).
Тем не менее, результаты исследования показывают, что производители не просто делают ставку на будущее — они, по-видимому, строят его. Некоторые респонденты поделились, что уже сделали значительные инвестиции в инициативы, связанные с метавселенной, и почти три четверти планируют увеличить свои инвестиции в течение следующих одного-трех лет (рисунок 16). Почти четверо из 10 респондентов указали, что планируют существенный рост использования технологий метавселенной во всех четырех экосистемах (рисунок 17).
Руководители в целом отметили, что промышленная метавселенная предлагает массу возможностей для производственной отрасли в ближайшие пять лет, и многие из опрошенных планируют значительные инвестиции, чтобы реализовать заложенный в ней потенциал. Но какой подход является ведущим для производителей на пути к промышленной метавселенной?
Раскрытие потенциала промышленной метавселенной
Для определения, запуска и масштабирования инициатив в области промышленной метавселенной можно использовать трехуровневый подход (рисунок 18). Этот подход может поддержать широкий спектр компаний на их пути к промышленной метавселенной.
